一种输电线路防覆冰锚固力确定方法及系统与流程

本发明涉及输电线路施工、运维领域，具体涉及一种输电线路防覆冰锚固力确定方法及系统。

背景技术：

1、由于架空导线在发生舞动时，处于上下剧烈振动状态下，尤其在有覆冰时，振动更加剧烈，在该种情况下需要临时对架空导线采取拉线紧固措施，拉线一端固定在地面，另一端与架空导线相连接，从而抑制其舞动幅值。

2、现有技术中申请号为：201610464394.5，名称为“一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法”，公开了一种特高压垂直布置输电线路综合防舞方法，包括以下步骤：a、根据输电线路的档距确定相间间隔棒的挂点位置，并根据各个挂点位置安装相间间隔棒；b、根据输电线路的档距确定下相导线上相地间隔棒的挂点位置；c、根据输电线路所在地区的主导风向确定地锚的位置，使下相导线上的相地间隔棒与地锚逆主导风向连接后处于竖直平面内；d、将相地间隔棒安装在下相导线各相地间隔棒的挂点处，调整相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在0℃时的预紧力保持在3kn～5kn。本发明将相间间隔棒和相地间隔棒相结合，能够在输电线路舞动时发挥良好的防舞效果，同时有效减小防舞装置对输电线路张力的影响，保证线路的安全运行。

3、申请号为201610464398.3，名称为一种特高压水平布置输电线路防舞方法，公开了一种特高压水平布置输电线路防舞方法，包括以下步骤：a、根据输电线路的档距确定中相导线上相地间隔棒的挂点位置；b、确定输电线路所在地区的主导风向并计算主导风向与输电线路走向的夹角；c、确定其余两相导线上相地间隔棒的挂点位置，使三相导线上相地间隔棒的挂点位于一条直线上，并使该条直线与主导风向的夹角为零；d、确定共用地锚的位置，使三相导线上的相地间隔棒与共用地锚连接后位于同一竖直平面内；e、分别将三相相地间隔棒安装在三相导线上，调整三相相地间隔棒下端的拉线长度，使相地间隔棒在0℃时的预紧力保持在3kn～5kn。本发明能够保证相地间隔棒在输电线路舞动时起到良好的防舞效果，保证线路的安全运行。

4、申请号为201711201311.4，名称为一种限位式防舞装置和相地间隔棒相结合的综合防舞方法，包括以下几个步骤：a、根据输电线路的档距来确定相地间隔棒的挂点位置；b、根据输电线路所在地区主导风向的统计结果来确定相地间隔棒的安装方向；c、根据档距和相地间隔棒的安装位置来确定限位式防舞装置的安装位置；d、固定好限位式防舞装置，调整限位式防舞装置的拉线长度，使拉线处于松弛状态；调整相地间隔棒拉线长度来施加3kn～5kn的预紧力。本发明能够起到很好的防舞效果，保证输电线路的运行安全，减少因线路舞动所造成的经济损失。

5、申请号为：202111681286.0，名称为一种基于应急拉索的输电线路舞动抑制装置，具体涉及一种基于应急拉索的输电线路舞动抑制装置及方法，该装置设置于输电线路导线上，包括设置在输电线路导线上的若干应急拉索，每根所述的应急拉索向下朝远离导线方向延伸至地面处为第一锚固点，所述的应急拉索从第一锚固点朝远离导线方向水平延伸至第二锚固点，所述的第一锚固点处设置定滑轮，所述的定滑轮通过防冲击装置与第一锚固点连接，所述的第二锚固点处固定设置有单向收紧装置，所述的应急拉索穿过定滑轮与单向收紧装置连接。可实现对架空输电线路舞动的应急处置，实现线路舞动发生过程中的灾害防治目的。

6、上述现有专利申请文件中存在的如下不足：

7、(1)没有述及地面端固定力取值计算方法或思路；

8、(2)传统仿真分析方法，需要建模、加载和求解计算，数据量大，分析时间长，没有给出简洁的设计取值公式。

技术实现思路

1、为了解决传统仿真分析方法，需要建模、加载和求解计算，数据量大，分析时间长的问题，本发明提出了一种输电线路防覆冰锚固力确定方法，包括：

2、根据线路参数确定舞动风险幅值；

3、根据舞动风险幅值以及加速度幅值与舞动风险幅值的关系，确定加速度幅值；

4、根据加速度幅值以及加速度幅值与导线单位长度质量的关系，确定地端固定力峰值；

5、将所述地端固定力峰值作为防覆冰锚固力。

6、可选的，所述根据线路参数确定舞动风险幅值，包括：

7、根据线路参数确定导线的模态频率；

8、基于所述导线的模态频率结合舞动风险幅值计算式，得到舞动风险幅值。

9、可选的，所述导线的模态频率按下式计算：

10、

11、式中，ωn为导线的模态频率，l为线路档距；n为导线舞动模态数；t为导线运行张力；m为导线单位长度重量；ei为导线弹性模量和惯性矩的乘积。

12、可选的，所述舞动风险幅值计算式如下：

13、

14、式中，a为舞动风险幅值，d为导线直径，ωn为导线的模态频率。

15、可选的，所述加速度幅值与舞动风险幅值的关系如下式所示：

16、

17、式中，a为舞动风险幅值，ωn为导线的模态频率，a为加速度幅值。

18、可选的，所述加速度幅值与导线单位长度质量的关系如下式所示：

19、

20、式中，f为地端固定力峰值，n为导线分裂数；θ为与导线连接的锚固绳与地面的固定角角度，m为导线单位长度重量，n为导线舞动模态数，a为加速度幅值。

21、再一方面，本技术还提供了一种输电线路防覆冰锚固力确定系统，包括：

22、风险幅值确定模块，用于根据线路参数确定舞动风险幅值；

23、加速度幅值计算模块，用于根据舞动风险幅值以及加速度幅值与舞动风险幅值的关系，确定加速度幅值；

24、固定力峰值计算模块，用于根据加速度幅值以及加速度幅值与导线单位长度质量的关系，确定地端固定力峰值；

25、锚固力确定模块，用于将所述地端固定力峰值作为防覆冰锚固力。

26、进一步的，所述风险幅值确定模块，包括：

27、模态频率计算单元，用于根据线路参数确定导线的模态频率；

28、风险幅值计算单元，用于基于所述导线的模态频率结合舞动风险幅值计算式，得到舞动风险幅值。

29、可选的，模态频率计算单元按下式计算导线的模态频率：

30、

31、式中，ωn为导线的模态频率，l为线路档距；n为导线舞动模态数；t为导线运行张力；m为导线单位长度重量；ei为导线弹性模量和惯性矩的乘积。

32、可选的，风险幅值计算单元下式计算舞动风险幅值：

33、

34、式中，a为舞动风险幅值，d为导线直径，ωn为导线的模态频率。

35、可选的，加速度幅值计算模块按下式计算加速度幅值：

36、

37、式中，a为舞动风险幅值，ωn为导线的模态频率，a为加速度幅值。

38、可选的，固定力峰值计算模块按下式计算固定力峰值：

39、

40、式中，f为地端固定力峰值，n为导线分裂数；θ为与导线连接的锚固绳与地面的固定角角度，m为导线单位长度重量，n为导线舞动模态数，a为加速度幅值。

41、再一方面，本技术还提供了一种计算设备，包括：至少一个处理器和存储器；

42、所述存储器，用于存储一个或多个程序；

43、当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行时，实现如上述所述的一种输电线路防覆冰锚固力确定方法。

44、再一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的一种输电线路防覆冰锚固力确定方法。

45、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

46、本发明提供了一种输电线路防覆冰锚固力确定方法包括：根据线路参数确定舞动风险幅值；根据舞动风险幅值以及加速度幅值与舞动风险幅值的关系，确定加速度幅值；根据加速度幅值以及加速度幅值与导线单位长度质量的关系，确定地端固定力峰值；将所述地端固定力峰值作为防覆冰锚固力。本发明通过加速度幅值与舞动风险幅值的关系、加速度幅值与导线单位长度质量的关系确定防覆冰锚固力，简化了计算流程，解决了传统仿真分析方法，需要建模、加载和求解计算，数据量大，分析时间长的问题。